Altium Designer에서의 전원 공급 장치 회로도 설계

전자 실험실용 벤치 파워 서플라이를 설계하든, IoT 제품용 내장 파워 서플라이를 설계해야 하든, 세계 수준의 PCB 설계 도구가 필요할 것입니다. Altium은 여러분이 파워 서플라이를 배치하고 강력한 회로 설계 및 시뮬레이션 기능을 갖춘 상세한 회로도를 생성할 수 있도록 도와줍니다. Altium Designer의 회로도 설계 기능을 사용하면 새로운 파워 서플라이 설계를 생성하고 시뮬레이션할 수 있습니다. 또한, 새로운 파워 서플라이를 제조 준비를 위해 필요한 부품을 소싱하고 준비하는 기능도 갖추고 있습니다. 다른 어떤 PCB 설계 플랫폼도 이렇게 많은 성공 기능을 제공하지 않습니다.

ALTIUM DESIGNER

회로 설계 기능과 강력한 PCB 편집 및 파워 서플라이 설계를 위한 시뮬레이션 기능이 통합된 전문 PCB 설계 소프트웨어 플랫폼입니다.

모든 회로 기판에는 전원 공급 장치가 필요합니다. 저전력 신호를 다룰 때는 집적 회로를 사용하는 전원 공급 설계 전략을 사용할 수 있지만, 더 높은 전력 설계는 필요한 전력 출력과 규제를 제공하기 위해 별도의 구성 요소가 필요합니다. 여러 변환기와 LDO를 사용하는 간단한 규제기를 만들든, 높은 전류 출력을 위해 설계하든, 전원 공급 회로를 생성하기 위해 강력한 스키마틱 편집기가 필요할 것입니다. 새로운 보드를 위해 Altium Designer의 설계 도구를 어떻게 사용할 수 있는지 보여주는 종합적인 전원 공급 설계 가이드를 살펴보세요.

전원 공급 설계 계획하기

전원 공급 및 규제 전략은 여러 단계를 포함하며, 새로운 설계를 계획할 때 입력 전원 소스를 고려해야 합니다. AC-AC 변환은 매우 간단하며, 단계 상승 또는 단계 하강 규제만을 포함하며, 효율을 높이기 위한 전력 보정 인자 회로가 있을 수 있습니다. AC-DC 변환용 전원 공급 장치를 계획하고 있다면, 귀하의 전원 공급 설계는 아래의 블록 다이어그램과 유사할 것입니다.

AC-DC 전원 공급 설계 블록 다이어그램.

AC 입력을 DC로 변환한 후에는 일반적인 DC-DC 변환 및 규제 전략을 따라 원하는 전류에서 안정적인 DC 전압을 출력할 수 있습니다. DC-DC 변환은 올바른 전원 공급 장치 토폴로지를 구현하는 것을 요구합니다. 가장 일반적인 토폴로지는 벅, 부스트, 벅-부스트 변환이지만, 관련 전원 공급 장치 토폴로지를 DC-DC 변환 및 규제에 사용할 수 있습니다. 아래에 표시된 플로우차트는 불안정한 DC 전원 소스와 함께 사용되어 구성 요소에 안정적인 DC 전력을 생성하기도 합니다.

DC-DC 전원 공급 장치 설계 블록 다이어그램.

규제기의 각 단계는 각 기능을 제공하는 개별 부품 및/또는 집적 회로로 구성되어야 합니다. 수동 부품과 전력 규제 IC로 전원 공급 장치를 만들거나, 개별 부품을 사용할 수 있습니다. 다른 단계는 고전압이 출력 포트에 도달하는 것을 방지하기 위해 격리될 수 있으며, 이는 중요한 안전 위험을 제거합니다. 전력 변환 및 규제 전략을 결정한 후에는 구성 요소를 선택하고 회로도를 생성해야 합니다.

새로운 전원 공급 장치를 위한 회로도 설계

위에서 보여진 변환 및 규제 단계는 잘 알려져 있으며 여러 제조업체에서 참조 설계로 제공됩니다. Altium의 PCB 디자인 블로그에서 다양한 규제기 및 변환기 설계의 예도 많이 찾아볼 수 있습니다. Altium Designer의 스키마틱 편집기를 사용하면 제조업체 부품 검색 패널로 회로 기판에 필요한 부품을 찾을 수 있습니다. 이러한 부품들은 검증된 스키마틱 심볼, PCB 풋프린트, 3D 모델을 가지고 있으며, 업데이트된 수량과 가격 정보를 포함한 현재 소싱 정보를 제공합니다.

• 새로운 스위칭 규제기를 구축할 때는 최고의 스키마틱 편집기로 새 장치의 모든 측면을 설계하고 시뮬레이션해야 합니다.

  Altium Designer에서 규제기 프로젝트 예를 보십시오.

• 새로운 전원 공급 장치 설계를 위한 DC-DC 변환 및 규제 단계는 적절한 토폴로지를 선택하는 것을 요구합니다. DC-DC 변환기 토폴로지에 대해 더 알아보십시오.
• Altium Designer의 제조업체 부품 검색 패널을 사용하여 전원 공급 장치 설계의 각 변환 및 규제 단계에 필요한 부품을 찾을 수 있습니다.

  Altium Designer에서 제조업체 부품 검색 패널에 대해 더 알아보십시오.

Altium Designer에서 전원 공급 장치 설계의 정류기, EMI 필터, PFC, 벅 변환기 섹션

각 규제기 단계 설계하기

전원 공급 장치 설계를 위한 부품을 선택할 때, 데이터시트에 있는 중요한 사양에 주의 깊게 주목하세요. 입력 및 출력 전압/전류 수준은 매우 중요하지만, 규제를 위한 다른 부품들도 고려해야 합니다. 입력 전원원이 작동 중에 변동될 경우, 전원 공급 장치의 출력이 작동 중에 안정적으로 유지되도록 전략을 마련해야 합니다. 이는 다양한 입력 전원원을 수용하기 위한 전원 공급 장치를 설계하는 데 있어 아마도 가장 중요한 점입니다.

규제 단계는 규제 컨트롤러 IC와 피드백을 가질 필요가 있을 수 있으며, 이는 PWM 신호를 사용하여 규제기의 출력이 원하는 전압에서 유지되도록 합니다. 목표는 최종 LDO(위 참조)의 드롭아웃 전압보다 규제 단계 출력을 유지하거나, 규제기 출력을 특정 값으로 설정하는 것입니다. 이러한 작업을 위한 컨트롤러 IC들이 있으며, 피드백 루프에 쉽게 추가하여 규제 설계에 통합할 수 있습니다.

시뮬레이션을 통한 전원 공급 장치 설계 평가

레귤레이터 단계를 연속적으로 구성하고 입력 전력 신호가 어떻게 작동할지 결정한 후에는 레이아웃을 생성하기 전에 설계의 기능을 검증해야 합니다. 이때 SPICE 기반 시뮬레이터를 사용하여 전원 공급 설계를 검토하는 것이 최선입니다. 회로도 편집기에 통합된 시뮬레이션 도구가 포함되어 있다면, 회로도 데이터에서 직접 DC 및 혼합 신호 시뮬레이션을 즉시 실행할 수 있습니다. 설계를 평가한 후에는 통합된 회로도 캡처 도구를 사용하여 전원 공급 장치 레이아웃을 시작할 수 있습니다.

• 회로도 편집기에서 직접 회로 시뮬레이터를 사용하면 새로운 전원 공급 설계를 즉시 평가하고 회로가 올바르게 작동할 것인지 결정할 수 있습니다.

  통합 SPICE 시뮬레이터가 있는 회로도 편집기 사용에 대해 자세히 알아보세요.

• 전원 공급 장치의 레귤레이터 단계는 격리되거나 비격리될 수 있습니다. 격리된 전원 공급 장치는 고전압 충격이 출력에 도달하지 않도록 하여 더 안전합니다.

  격리 및 비격리 전원 공급 장치에 대해 자세히 알아보세요.

• 회로도 캡처는 전원 공급 설계의 PCB 레이아웃을 생성하는 데 관여하는 첫 단계입니다.

  회로도 캡처를 사용하여 회로도에서 PCB 레이아웃을 생성하는 방법에 대해 자세히 알아보세요.

Altium Designer의 회로도 편집기에서 생성된 MOSFET 시뮬레이션 출력

전원 공급 장치 설계를 위한 최고의 ECAD 소프트웨어

스키매틱 편집기부터 강력한 CAD 도구에 이르기까지, Altium Designer는 전원 공급 장치 설계에 필요한 모든 것을 갖추고 있습니다. 스키매틱 편집기에는 회로 기능을 평가하기 위한 회로 시뮬레이터가 포함되어 있으며, PCB 편집기를 사용하면 스키매틱을 새 레이아웃으로 즉시 가져올 수 있습니다. Altium Designer를 사용할 때 가장 생산적인 상태를 유지할 수 있습니다.

Altium Designer에서 전체 PCB 설계 완성하기

Altium Designer의 스키매틱 설계 및 회로 시뮬레이션 기능은 전원 공급 장치 설계에 이상적이지만, 규제기 및 변환기 구축에만 제한되지 않습니다. Altium Designer의 스키매틱 및 레이아웃 설계 기능을 사용하여 어떤 애플리케이션에서도 강력한 새 제품을 만들 수 있습니다. 고속/고주파 설계부터 전력 분배 시스템에 이르기까지, 전자 설계의 모든 측면에 대한 완벽한 도구 세트를 갖추게 됩니다.

Altium Designer는 보드를 대규모 제조에 준비시키기 위해 필요한 기능을 제공하는 유일한 플랫폼입니다. Altium Designer는 모든 설계 데이터를 단일 위치에 통합함으로써 이 과정을 쉽게 만듭니다. 자재 목록, Gerber 파일, 드릴 파일 또는 조립도를 생성하기 위해 별도의 프로그램을 사용할 필요가 없습니다. Altium Designer에서 프로토타이핑 및 대규모 제조를 위해 필요한 모든 것을 준비할 수 있습니다.

• Altium Designer에서는 전원 공급 장치 설계를 위한 회로도 생성, 시뮬레이션, 레이아웃이 믿을 수 없을 정도로 쉽습니다. Altium Designer의 규칙 기반 설계 엔진은 모든 설계 기능을 단일 프로그램으로 통합합니다. Altium Designer의 통합 설계 환경에 대해 자세히 알아보세요.
• PCB 레이아웃을 생성하고 나면, Altium Designer의 PDN Analyzer를 사용하여 PCB 전체에 전력 분배를 검토할 수 있습니다. 보드의 핫스팟을 찾아 레이아웃을 신속하고 쉽게 수정하여 제거할 수 있습니다. Altium Designer에서 PDN Analyzer에 대해 자세히 알아보세요.
• 새로운 전원 공급 장치 설계를 위한 보드 제작을 준비할 때, Altium Concord Pro를 Altium Designer에 추가하면 프로젝트 릴리스를 즉시 제조업체에 보낼 수 있습니다. Altium Designer에 Altium Concord Pro를 추가하는 방법에 대해 자세히 알아보세요.

통합 환경에서의 전원 공급 장치 설계는 생산성을 유지하고 더 높은 품질의 제품을 만들 수 있게 도와줍니다. 통합 PCB 설계 환경을 처음 사용하는 경우, Altium은 성공적인 설계를 위해 필요한 모든 자원을 제공합니다. AltiumLive 포럼, 업계 전문가와의 웨비나 및 팟캐스트, 다양한 설계 팁이 포함된 방대한 지식 기반, 설계 튜토리얼에 액세스할 수 있습니다. 다른 PCB 설계 소프트웨어 회사가 여러분의 성공에 이렇게 투자하는 곳은 없습니다.

Altium Designer는 회로 설계, PCB 레이아웃, 시뮬레이션에서 새로운 기준을 설정했습니다. 여기서 제시된 전원 공급 설계 지침을 구현하고 Altium Designer를 사용할 때 다른 강력한 제품을 만들 수 있습니다.

Altium 365에서의 Altium Designer는 지금까지 소프트웨어 개발의 세계에 국한되었던 전자 산업에 전례 없는 수준의 통합을 제공하여, 디자이너가 집에서 작업하고 전례 없는 효율성 수준에 도달할 수 있게 합니다.

우리는 Altium 365에서 Altium Designer로 할 수 있는 가능성의 표면만 긁었습니다. 더 심층적인 기능 설명이나 On-Demand Webinars 중 하나를 보려면 제품 페이지를 확인할 수 있습니다.